Projets retenus

PROJET 1 : GREEN EDGE

Productivité biologique dans l'Océan Arctique: réponse passée, présente et future aux fluctuations climatiques, et impacts sur les flux de carbone, le réseau trophique et les communautés humaines locales.

Chercheur responsable :

Marcel BABIN, UMI Takuvik

laboratoires associÉs:

Laboratoire d'Océanographie de Villefranche (LOV)
Adaptation and Diversity in the Marine Environment, Station Biologique de Roscoff (SBR)
Laboratoire d'Océanographie MICrobienne (LOMIC)
Laboratoire d’Océanographie et du Climat: Expérimentation et Approches Numériques (LOCEAN)
Laboratoire des sciences de l’Environnement Marin (LEMAR)
LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENs)
Institut Méditérranéen d’Océanographie (MIO)
Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (EPOC)
Biologie des Organismes Aquatiques et Ecosystèmes (BOREA)
Laboratoire d’Optique Atmospherique (LOA)
Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement (LGGE)
INALCO – Institut national des langues et civilisations orientales
Sorbonne-Universités - Laboratoire Espaces, Nature et Culture (ENeC)
Greenland Climate Research Centre (Nuuk)Greenland Climate Research Centre (Nuuk)
Institut des Sciences de la Mer (ISMER, Rimouski)
Centre de recherche du CHU de Québec
Département de biologie, chimie et géographie (UQAR, Rimouski)
Centre de recherche en géochimie et géodynamique (GEOTOP, Université de Montréal)
University of Manitoba, Arctic Biogeochemical Laboratory (Winnipeg, MB)
University of Calgary, Department of Geography (Calgary, AB)
Canadian Museum of Nature

Chantier arctique

Credit photo : Pierre Coupel, Takuvik

resumÉ du projet :

Les effets du changement climatique sont particulièrement évidents dans l'Arctique qui se réchauffe 2x plus vite que le reste de la planète, et où la glace de mer devrait disparaître en été d'ici environ trois décennies. Ce monde polaire est en pleine mutation, avec des conséquences inconnues sur la diversité marine et les sociétés qui en dépendent pour leur subsistance et leur écono-mie. Le phénomène écologique de l'océan Arctique qui doit d'urgence être étudié dans ce contexte est la floraison de phytoplanc-ton qui se produit au printemps et s'accompagne d'une forte production de toute la chaine trophique. Le phytoplancton convertit l'énergie du soleil en ressources initiales pour le réseau trophique marin, détermine le rendement de pêche maximal, et fournit les aliments à haute teneur nutritionnelle transférable du plancton aux poissons, aux oiseaux de mer, aux mammifères marins et aux habitants de l'Arctique - dont la santé, le bien-être culturel et financier sont liés à la productivité marine. Est-ce que la floraison printanière du phytoplancton à des latitudes de plus en plus élevées rendra l'ensemble de l'écosystème marin arctique plus pro-ductif? Comment la biodiversité réagira-t-elle à ces changements? L'objectif de ce projet est de comprendre la dynamique de la floraison printanière de phytoplancton Arctique et de déterminer son rôle dans l'Arctique de demain, et notamment les incidences sur la biodiversité et les populations humaines. Une floraison printanière sera suivie en 2015 dans la baie de Baffin de son démar-rage lors de la fonte des glaces de mer, à sa conclusion dans la zone marginale de glace. La biodiversité et les successions d'es-pèces seront décrites à tous les niveaux de la chaîne alimentaire ainsi que la distribution des propriétés océaniques pertinentes, à la fois à partir d'un brise-glace de recherche et de la banquise. Grâce aux données de terrain, un modèle couplé physique-biologique sera optimisé pour (i) simuler la production de phytoplancton dans tout l'océan Arctique et (ii) prédire les changements dans les communautés de plancton et la dynamique du réseau trophique. Enfin, des entrevues et des échanges bilatéraux avec les communautés inuites enrichiront notre compréhension de l'évolution de la productivité marine. Le projet comprendra un volet de sensibilisation important à travers la production de 12 web-documentaires consacrés aux écoles secondaires et au grand public, et un film de 52 min sur les écosystèmes marins de l'Arctique.

Objectifs scientifiques du projet :

L'objectif principal de Green Edge est de comprendre les processus qui contrôlent le BPP en Arctique dans le contexte de son expansion et intensification vers le nord et de déterminer son devenir dans l'écosystème en étudiant les flux de carbone afférents. Les questions spécifiques que nous voulons aborder dans ce projet sont, de la plus spécifique à la plus générale :
1- Quelle est la séquence exacte des événements qui contrôlent le début, le maintien et la fin du BPP en marge de glace, sous la banquise et dans les eaux ouvertes adjacentes ?
2- Comment les propriétés physiques et chimiques varient dans l'espace et le temps, et quels sont les processus responsables de ces variations ?
3- Quels sont les groupes et les espèces de phytoplancton clés impliquées, et qu'est ce qui contrôle leur succession ?
4- Quelle quantité de carbone organique produit par le BPP est transférée à travers la chaîne alimentaire pélagique et vers la faune benthique, et suivant quelles voies?
5- La production primaire marine pan-arctique sera-t-elle en augmentation ou en diminution au cours des prochaines décennies?
6-Quels seront les impacts de ces changements sur la biodiversité et la chaine alimentaire?